致密储集层应力敏感性分类评价

致密储集层应力敏感性分析,对准确认识油气开发过程中储集层伤害及合理评价油气井产能具有重要的意义。鉴于注水开发过程中有效应力场的非稳态变化导致储集层渗流能力变化的实际情况,选取了鄂尔多斯盆地安塞油田延长组3类典型岩样（泥质粉砂岩、粉砂岩和中细粒砂岩）进行储集层渗透率应力敏感性测定,通过线性方程拟合,对比分析3类岩石应力敏感性特征,并从岩石成分和微观结构对应力敏感性的影响进行综合分析。结果表明,随着有效应力的增加,泥质粉砂岩渗透率下降快,敏感性强;粉砂岩渗透率下降中等,敏感性中等偏强;中细粒砂岩渗透率下降慢,敏感性最弱。通过岩心、岩石薄片、扫描电镜、全岩X射线衍射分析及压汞实验可知,储集层应力敏感性特征主要受到岩石中矿物成分和孔隙结构2个因素的影响,而微裂缝的发育使储集层应力敏感性增强。     

致密低渗气藏储集层应力敏感性试验

致密低渗气藏开发过程中储集层存在应力敏感,不同的试验方法评价结果差异很大。用3种不同的试验方法分别对大牛地致密低渗气藏5个储集层岩心进行应力敏感性试验评价,通过对试验结果和气藏实际生产过程中应力变化规律的综合分析,选定了比较能够反映致密低渗气藏开采过程中储集层应力敏感变化特征的两种试验评价方法。     

致密储集层加压-卸压过程应力敏感性

通过开展人造致密岩心应力敏感滞后性室内实验,分析了致密储集层加压-卸压过程应力敏感性。基于实验结果,考虑岩心颗粒不同排列方式和变形方式,以颗粒堆积模型为基础,根据Hertz接触变形原理建立了致密储集层应力敏感滞后性定量表征模型,对致密储集层应力敏感滞后性造成的渗透率损失进行了量化分析,并通过对比模型计算结果与室内实验结果对新建模型进行了验证。研究表明,加压阶段前期,在岩石结构变形和本体变形共同作用下,岩心渗透率随着有效应力的增加快速下降,当有效应力超过一定值后,岩石结构变形趋于稳定,仅发生本体变形,岩心渗透率变化趋于平缓;卸压阶段,岩石本体变形随有效应力的降低得以逐渐复原,而结构变形不能复原,岩心渗透率无法完全恢复,应力敏感滞后现象明显。     

致密砂砾岩储层应力敏感性评价研究

目前油田现场多采用常规应力敏感性或覆压渗透率实验方法来评价致密砂砾岩储层应力敏感性,所得结果与实际生产认识有很大偏差。选取4块岩心样品,采用非线性有效应力敏感实验,通过研究有效应力的变化来反映开采过程中各个阶段的围压与内压的变化规律,通过计算有效应力系数来反映致密砂砾岩储层中岩石孔隙形状、所充填砾石颗粒大小等物性因素的影响,并利用Jones模型对实验结果进行了评价,结果表明,4块岩样均存在中等应力敏感,与现场认识相符。分析认为,常规基质应力敏感实验过程相当于实验室应力敏感性实验的老化过程,因此建议采用非线性有效应力敏感实验及Jones评价方法来测量致密砂砾岩储层应力敏感性。     

致密砂岩储层应力敏感性评价实验研究

低渗透储层具有较强的应力敏感性.这个现象用常规的油气田开发理论和油气渗流力学理论是难以解释的,只有考虑多孔介质变形才能合理解释这些特殊现象.通过对低渗透天然、人工造缝及填砂处理岩样,进行应力敏感性评价,得出：（1）天然岩样初始渗透率越小,随着净应力的增加,渗透率损害率越大,应力敏感性越强;（2）在净应力较低的情况下,随着围压增大,岩样渗透率急剧下降;当净应力增大到一定值时,渗透率下降速度减慢;（3）岩样经加压—卸压过程,渗透率无法得到完全恢复,随着加减压次数的增加,应力滞后效应减弱;（4）填砂岩样的缝越宽,随着净应力的增加,渗透率损害率越大,应力敏感程度越强.填砂岩样随着净应力的增加,其渗透率损害率比造缝未填砂岩样的损害率小.     

裂缝性储集层应力敏感性实验研究

方法：使用基质渗透率为零的天然致密砂岩和灰岩露头制备裂缝性岩心,结合理论推导,研究了在不同有效应力条件下渗透率,水力学开度和传导系数的变化规律,目的：评价裂缝性储层的应力敏感性,结果：裂缝的油相渗透率,水力学开度和地系数随有效应力增大呈非线性函数关系变化,结论：在低有效应力阶段,裂缝体现出较强的应力敏感特征,当有效应力逐渐增大时,其应力敏感性逐渐减弱,直至油相渗透率,水力学开度和传导系数趋于一个常数。     

大牛地气田储集层应力敏感性研究

大牛地气田具有低渗、低产、低压、低丰度的特征，而低渗透气藏常伴随着应力敏感性影响。为了研究大牛地致密气藏的应力敏感性，特别是多次开井和关井条件下的应力敏感性，开展了闭合回路下的应力敏感实验研究。结果表明，低渗透砂岩储层的应力敏感性是客观存在的，而且这种应力敏感性对储层渗透率造成的伤害不可忽视。随着有效压力的升高，渗透率逐渐降低，并且在有效压力升高的早期渗透率降低的幅度最明显，在后期则趋于平缓；而在有效压力恢复过程中，渗透率不能恢复到原来大小，即应力敏感对渗透率的伤害具有永久性。研究结论为大牛地气田开发方案的制定提供了依据，也为其它低渗透气田的开发提供参考。     

鄂尔多斯盆地北部致密砂岩气藏应力敏感性实验评价

鄂尔多斯盆地北部致密砂岩气藏具有低孔、低渗、低压的特点，气藏准确评价及经济开发难度较大。以气层原地有效应力点为基准进行应力敏感性评价，能够客观反映气层原地物性特征及开发中孔隙压力下降带来的渗透率损害程度。文章以鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩为研究对象，分基块及裂缝岩样进行应力敏感性实验。实验评价结果表明，致密砂岩渗透率损害程度随有效应力增加而增加，裂缝岩样应力敏感性损害程度比基块更强．生产压差较大时储层渗透率降低过快，对致密砂岩气藏稳产和提高最终采收率不利。     

广利油田纯化镇储集层敏感性评价

广利油田纯化镇储集层中存在伊/蒙混层、高岭石、伊利石等粘土矿物及方解石等碳酸盐矿物.这些矿物均有不同程度的敏感性,在油田勘探开发的不同阶段,会对储集层造成伤害.研究表明,纯化镇储集层具有酸敏性;其盐度、水性、碱度等为非敏感性,对储集层渗透性基本无影响.因此,可采用提高注水速度、用磷酸酸化、或在土酸或盐酸酸化时在酸化液中加入稳定剂(冰醋酸)等方法作为油田增产措施.     

长庆致密碎屑岩储集层应力敏感性分析

使用CMS-300岩心自动分析仪,定量研究了长庆气田上古生界致密碎屑岩天然气储集层的应力敏感性,结果表明岩心分析孔隙度、渗透率(y)与净覆压(x)的关系符合通常的幂指数函数模式(y=a/xm),不同岩样的回归指数(m)和系数(a)高度相关;一般地层条件下的分析渗透率为地面渗透率的5%～80%,而孔隙度绝对值平均降低了0.4%;岩石应力敏感性的强弱与基础的岩性、物性有关,一般岩屑砂岩和含泥砂岩比石英砂岩强,砾岩比砂岩强,低渗透砂岩比高渗透砂岩强.图3表2参1(石玉江摘)     

塔里木盆地深层致密砂岩气层应力敏感性

深层-超深层致密砂岩气藏是塔里木盆地油气勘探开发的重点对象,其在钻完井和生产过程中经常表现出与井筒液柱压力或井底流压变化十分敏感的复杂工程行为。为了揭示深层致密砂岩应力敏感特征及主控因素,以塔里木盆地3个典型天然气藏(DB、YM、KS)为研究对象,分别开展了模拟围压递增条件下的裂缝和基块岩样应力敏感实验,并基于扫描电镜、铸体薄片、X-射线衍射、高压压汞等分析手段,分析了孔隙结构、矿物组分、裂缝发育特征对深层致密砂岩应力敏感性的影响。结果表明,塔里木盆地深层致密砂岩基块应力敏感系数为0.280 6~0.771 4,应力敏感程度总体为中等偏强-强,其中KS(0.771 4)>DB(0.654 0)>YM(0.579 6);裂缝应力敏感系数为0.532 3~0.806 9,应力敏感程度总体为中等偏强-强,其中YM(0.726 2)>KS(0.693 5)>DB(0.626 5)。深层致密砂岩应力敏感程度受地层埋藏深度、孔隙结构、矿物组成和裂缝发育程度综合因素控制。基块岩样应力敏感程度与储层埋深、不稳定矿物组分含量、黏土矿物含量成正相关,与储层石英含量、孔隙度、渗透率、孔喉半径成负相关。裂缝岩样应力敏感程度主要受裂缝宽度控制,应力敏感程度随裂缝宽度增大而减小。     

异常高压中高渗油藏储集层应力敏感性研究

为研究异常高压中高渗油藏的应力敏感特征,以S油田为例,在基于岩心覆压孔渗实验的基础上,通过改变有效应力的方法,对异常高压中高渗油藏储集层的孔隙度、渗透率与不同净上覆压力的变化进行了研究。研究表明:孔隙度的损失引起渗透率的下降,中高渗油藏岩心具有一定的压敏,低渗岩心压敏效应更明显,压敏最终形成不可逆、永久的伤害;由于存在多次加压-卸压过程,异常高压中高渗储集层室内岩心实验压敏效应较小;考虑到压敏叠加效应,异常高压中高渗油藏实际开发过程中压敏效应较大。研究成果对异常高压中高渗油藏的合理开发、合理生产制度的确定等具有指导意义。     

关于储集层敏感性评价的若干问题

储集层物性随条件变化,有关参数也发生变化,即出现所谓的敏感现象,并影响油气生产,需要认真评价。现有的评价方法和评价标准都存在一些问题,客观性不足。根据研究,储集层敏感程度可以用渗透率损失率来表示,评价标准可以由0.3和0.7改为0.1和0.3.水敏属于盐敏的极端情况,盐敏评价包括了水敏评价;致密储集层的应力敏感性极弱,对生产影响极小;疏松储集层的应力敏感有利于驱油,实验室很难评价;速敏是一个伪概念,属于实验假象,不仅不能反映储集层敏感的本质,还可能误导生产实践;储集层渗透率对注入水中的固相颗粒大小非常敏感,需要认真评价。因此,储集层的常规五敏评价可以改为四敏评价,即盐敏、酸敏、碱敏和粒度敏评价。     

致密油储集层岩性及物性评价方法

岩性、物性是致密油储集层评价中的重要内容。以X射线衍射分析技术为手段,通过实验确定x射线衍射分析曝光次数以保证分析资料的精度;开展针对砂泥岩剖面的不同岩性X射线衍射响应特征参数的分析研究,研究结果表明:随着岩性由泥岩向粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩的变化,黏土矿物含量明显降低.长石、石英含量总体表现为升高的趋势,但其显著性没有黏土矿物含量变化明显。通过优选黏土矿物含量作为判别砂泥岩岩性的特征参数,建立砂泥岩岩性的解释标准.开展孔隙度与岩石矿物成分、矿物含量相关性研究.认为孔隙度随黏土矿物含量增加而减小,随长石含量的增加而增大,石英与孔隙度的相关性不明显,据此优选长石含量与黏土矿物含量作为判别物性的特征参数,建立致密油储集层物性评价图板。现场45口井的实际应用情况表明,应用X射线衍射分析技术建立的致密油储集层岩性、物性评价方法的解释符合率可达到97.8%,收到了较好的评价效果。     

鄂北低渗致密砂岩应力敏感性实验研究

分别按部颁标准和定内压变外压开展了鄂北低渗致密气田储层砂岩渗透率应力敏感性实验,并对其进行了应力敏感性评价.定围压变内压实验包含三个循环,每个循环是在孔隙流体压力不变或降低和增加围压下完成的.根据部颁标准测定的实验结果表明,渗透率随有效应力的变化幅度较大;由定内压变外压的实验结果表明,孔隙流体压力影响渗透率随围压的变化关系,内压较大时渗透率随围压的变化幅度很大.采用了4种方法对来自鄂北气田的岩样进行应力敏感性评价,四种评价方法得到的结果各不相同.部颁标准得到的敏感性最强,为极强应力敏感;基于本体有效应力评价方法得到的敏感性最弱,为弱应力敏感;基于Terzaghi有效应力和模拟地层条件的评价方法得到的结果都属于强应力敏感.与其他三种评价方法相比,模拟地层条件的评价方法是符合实际生产过程的,因此更具有参考价值.     

马朗凹陷芦草沟组致密油储集层解释评价

针对三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组致密油储集层评价面临的4方面问题——岩性识别、烃源岩有机质丰度评价、储集层岩石脆性评价和储集层流体性质评价,分别阐述了4种方法,印:利用X射线元素录井结合碳酸盐含量分析确定岩性,应用烃源岩岩石热解录井评价烃源岩有机质丰度,通过X射线元素录井标志性脆性元素含量计算得出的脆性指数确定储集层岩石脆性,以及综合考虑以上因素并结合常规地质、气测、定量荧光录井和钻时比值综合解释评价储集层流体性质的方法,形成了三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组致密油录井综合评价技术系列,建立了录井综合解释评价标准。在近两年6口有试油结论的探井、评价井的验证应用中,录井解释符合率达到87.5%,取得了较好效果,为致密油试油井段的选择提供了重要依据。     

雷家地区致密储集层评价及压裂层位优选

通过对辽河油田雷家地区沙四段原"致密碳酸盐岩油藏"岩性特征进行研究,发现其储集层碳酸盐含量多低于50%甚至低于25%,并不能达到碳酸盐岩储集层范畴。结合岩石学特征、岩心构造特征,认为该套储集层应属于泥页岩致密储集层。致密储集层在开采初期产量高,但后期递减快,目前针对该类油层提高及维持产能的有效方法就是实施压裂作业,因而对该类储集层的评价中,除了常规的烃源岩、含油性评价以外,如何进行压裂选层尤为重要。以雷家地区L88井为例,通过岩心观察、薄片鉴定、碳酸盐岩分析对其储集层(含)白云质泥页岩岩性进行确认,并结合元素录井、气测录井、地化录井等资料,利用极差变换法、幅差形态法、热解气相色谱谱图特征判别法等手段,对储集层的脆性、含油性进行评价,通过脆性、含油性、厚度3个方面分析优选有利井段,为压裂改造提供依据,使该井在后期生产过程中取得了较好的效果。     

大庆油田扶余致密油储集层录井综合评价方法

松辽盆地致密油勘探已经成为大庆油田增储上产的重点,致密油储集层具有物性差、非均质性强的特点,水平井和油基钻井液的钻井工艺给致密油储集层评价技术带来了困难。针对该问题,利用X射线衍射全岩矿物分析、岩石热解、定量荧光录井技术,开展了致密油"五性"——岩性、物性、含油性、脆性和烃源岩特性的研究,明确了相应的划分标准,在此基础上结合储集层测井孔隙度参数,建立了致密油储集层录井综合解释评价标准,为确定致密油甜点区以及致密油储集层的压裂优选提供了技术支撑。扶余油层30口试油井101层的应用效果表明,其中27口井86层获得工业油流,解释评价符合率为91.4%。     

应用矿物成分评价致密油储集层脆性方法

岩石脆性评价是致密油储集层"七性"评价中的重要内容,是表征岩石在外界应力作用下形成缝网能力的一项重要指标。为了建立基于矿物成分的岩石脆性评价方法,通过开展三轴应力实验及X射线衍射分析,获得岩石力学参数及矿物成分、含量,根据岩石力学参数求取弹性脆性指数,以此为标准,开展脆性指数与单一矿物及组合矿物含量相关性研究,研究表明:脆性指数与单一矿物的相关性较差,与石英、方解石含量呈正相关,与斜长石、黏土矿物含量呈负相关;脆性指数与组合矿物石英+方解石含量呈正相关,相关性较好。在此基础上,以大庆探区扶余油层组30块岩石样品为实验分析对象,建立了矿物成分的岩石脆性评价方法,在实际生产中应用,见到了较好的效果。     

非均质致密砂岩应力敏感性的定量表征

基于渗透率应力敏感实验研究非均质致密砂岩渗透率应力敏感性,根据颗粒Hertz接触变形法则,建立非均质致密砂岩毛管孔隙渗透率应力敏感定量表征模型,对孔隙度、渗透率和渗透率级差随有效应力变化规律进行了量化分析,并将理论计算结果与实验结果进行对比验证,从理论上对实验结果及规律进行了解释。结果表明,非均质致密砂岩的应力敏感性主要表现为渗透率应力敏感性,不同岩石渗透率随有效应力的变化具有不同步性,岩石渗透率越低,渗透率下降速度越快,非均质岩石渗透率下降速度介于岩石高渗透层与低渗透层渗透率下降速度之间;非均质岩石渗透率级差越大,渗透率应力敏感曲线越靠近岩石低渗透层渗透率应力敏感曲线,且渗透率级差随着有效应力的增大而不断增大。